Файл: Текст пособия.doc

Электрический свет, еще недавно – «свет будущего», все более и более становится «светом настоящего». У наших соседей, в Германии, не только города и местечки, но и целый ряд деревень перешли за последние годы на электрическое освещение. Говорить о достоинствах электрического света, по сравнению со всеми остальными способами освещения, значит – повторять давно известную истину. Почти полная безопасность в пожарном отношении, гигиеничность и удобство, – все это с избытком покрывает главный недостаток электрического освещения – дороговизну.

Новейшие способы применения электричества к освещению дают возможность и этот, чуть не единственный, недостаток устранить совершенно. Тогда, конечно, электричество окончательно вытеснит и газ, и керосин из всех населенных пунктов. Пройдет одно-другое десятилетие, и газом станет выгодно освещать только те немногие местности, где естественный горючий газ выходит из земли, а керосин останется в ходу лишь в деревушках, на фермах и хуторах; да и там электрическое освещение от элементов и аккумуляторов будет медленно теснить его год от году.

«Холодный свет» Дюссо

Дело в том, что новое открытие французом Дюссо «холодного света» дает возможность использовать так называемые маловольтные лампочки накаливания, получая от них необычайно яркий свет. По стоимости его свет в 200 раз дешевле света дуговых фонарей и, во всяком случае, дешевле керосинового освещения.

Дюссо рассчитывает применением своего способа к кинематографам вполне устранить опасность пожара последних. Кроме того, этот способ освещения применим для маяков, для светового лечения, в фотографии и т.д. Яркость нового света так велика, что он свободно проникает через лист толстого бристольского картона и, следовательно, может отчасти заменить лучи Рентгена.

Опыты свои Дюссо демонстрировал перед Парижской Академией Наук, и специальная печать полна восторженных отзывов о новом способе освещения, который лишь остается разработать технически.

Передача силы на расстояние без проводов

Говоря об электрическом свете, нельзя не отметить другого важного применения электричества: передачи силы на расстояние без посредства проводов. Создается новая отрасль механики, так называемая «телемеханика» – т.е. механическое действие на расстоянии. Еще десять лет тому назад, после первых удачных попыток телеграфирования на расстояние, было указано, что дальнейшим приложением герцевских электрических волн должна явиться передача энергии без проводов. Много ученых и техников в разных странах упорно работает над этим вопросом, и, по-видимому, он близок к практическому разрешению.

Управление лодкой и дирижаблем без команды

Что касается теоретического решения, то оно найдено и блестяще подтверждено рядом удачных опытов. Уже имеются подводные и надводные лодки, торпеды и даже дирижабли, которыми при помощи электрических волн можно управлять – на расстоянии! Так, минувшим летом в Хемнице демонстрировалась модель дирижабля длиною около 5 аршин, летавшая под потолком театрального здания; она поворачивалась, поднималась и опускалась по воле изобретателя, который управлял движением со сцены.

На той же модели демонстрировалось автоматическое сбрасывание груза над любым пунктом местности. В настоящее время количество энергии, затрачиваемой на управление издали, еще слишком велико, чтобы можно было применить способ к гигантским «Цеппелинам», требующим сотен лошадиных сил механической энергии. Но когда удастся удешевить управление, человечество приобретет страшное оружие, более страшное, чем обыкновенные дирижабли. Не менее грозным орудием на море явятся автоматические мины и целые суда не требующие команды для своего управления.

Искусственные ароматы цветов

Весьма велики также и успехи химии, о которой еще недавно думали, что она сделала все, что могла. В своей речи на открытии «Общества для исследования природы, имени Вильгельма II» знаменитый химик Э. Фишер познакомил широкие круги публики со многими тайнами промышленной химии последнего времени. Доказывается, что изготовление искусственного индиго в шесть раз сократило добычу натуральной краски из растения того же названия. Во всех случаях в парфюмерии и кондитерском деле запах фиалки достигается исключительно применением искусственного иоина, и даже такое сложное по составу ароматическое масло, как розовое, уже получено искусственно и обходится дешевле настоящего. А ведь запах розы, казалось еще недавно, представляет необычайную трудность для искусственного получения, так как аромат царицы цветов зависит от присутствия почти полутораста различных сложнейших органических веществ! И все они получены ныне искусственно из далеко не благовонной каменноугольной смолы!

Искусственные чай и кофе

Для любителей кофе и чая несомненный интерес представляет искусственное получение их действующих начал – кофеина и теина. Когда получать таким же образом ароматические вещества кофейных бобов и чайных листьев, то эти напитки станут изготовляться искусственно и не будут уступать по качеству настоящим, значительно превзойдя их дешевизной.

Постнеклассическая картина мира

Термин «постнеклассическая» наука введен академиком В.С. Степиным. Поскольку мы находимся в процессе ее развития (и особенно с учетом фундаментальных проблем, стоящих перед наукой в целом), трудно сказать об этом этапе что-то определенное и окончательное. Многие авторы тем не менее считают, что основные контуры новой картины мира уже очевидны и что ее базу составляют: теория систем (системный подход), термодинамика неравновесных, нелинейных открытых систем (синергетика), парадигма универсального эволюционизма. Нередко сюда же относят современные ноосферные исследования.

Системный подход является ведущим в современном научном знании. В европейской мысли системные идеи были сформулированы вначале в рамках философии, развитие же системного подхода в науке связывается с именами А. А. Богданова и Л. Берталанфи, затем целого ряда ученых - М. Месаровича, О. Ланге, Н. Винера, Н. А. Бернштейна и многих других. В России сегодня системные исследования ведут Э.Г. Винограй, Ю.А. Урманцев, В.Н. Сагатовский, А.А. Малиновский, А.Н. Аверьянов и др.

До настоящего времени не существует общепризнанного определения системы. Э.Г. Винограй определяет ее следующим образом: «Система – это объект, разрешающий актуальные противоречия в заданных условиях среды за счет функциональной ориентированности своей динамики и конструкции, формируемой организационными процессами»^¹.

Из этого определения мы видим, что система – это не только целое, состоящее из неразрывно связанных друг с другом частей (в целом верное, но очень упрощенное понимание), но что это целое, во-первых, имеет определенную структурно-функциональную организацию; во-вторых, функционирует в той или иной среде; в-третьих, система определенным образом организуется (добавим, несколько забегая вперед, – самоорганизуется), и, наконец, в-четвертых, все ее функционирование направлено на разрешение возникающих противоречий (иными словами, противоречия рассматриваются как ведущий системообразующий фактор).

Противоречия здесь следует понимать не в обыденном смысле, а как конкретизацию в каждом отдельном случае диалектических принципов развития. Образно говоря – как задачи, которые жизнь ставит перед системой. Типичный пример системы – живой организм, который постоянно разрешает возникающие противоречия – между ним и окружающей средой (например, между низкой температурой среды и необходимостью поддерживать постоянную температуру тела); собственные внутренние противоречия (например, между развитием болезнетворных микробов и необходимостью их уничтожения) и т.д.

Один из основных тезисов современного системного подхода состоит в том, что Вселенная рассматривается как иерархия «вложенных» систем, то есть каждый объект в мире является системой, содержит подсистемы и является элементом более масштабной системы. Вселенная в целом предстает как сверхсложная супер-система.

Сегодня в рамках системного подхода ведутся поиски взаимосвязей и взаимозависимостей, внутренних и внешних механизмов и характеристик, позволяющих применять само понятие системы к сложнейшим объектам не только природного, но и социального, культурного характера. Так, Ю.А. Урманцев подчеркивает, что общесистемные парные категории (система и хаос, поли- и изоморфизм, симметрия и асимметрия и др.) являются фундаментальными категориями, имеющими важное значение для философии, так как они характеризуют системы любого рода, существенно развивают и наполняют конкретным содержанием принцип единства мира^². П.П. Гайденко пишет о том, что «современные представления об исторически развивающихся системах вносят много конкретного в весьма эскизные и абстрактные идеи Гегеля. Более того, есть и такие новые аспекты, которые не были представлены ни в гегелевской концепции развития, ни в ее последующих разработках в неогегельянстве и марксизме. Их открыло современное естествознание – физика неравновесных процессов, нелинейная динамика и синергетика. Это идеи когеренции и кооперативных эффектов. Философские подходы, угадывающие эти характеристики, можно обнаружить скорее в восточных культурах, анализом которых гегельянская традиция обычно пренебрегала»^¹. Отметим последнее высказывание известной отечественной исследовательницы о близости современных научных представлений идеям древних восточных учений – мы позже остановимся на этом интересном факте.

Синергетика (от греческого synergetikos - содействие, сотрудничество, «вместедействие») - новейшее, по историческим меркам, междисциплинарное направление. Его начало относят к 60-м – 70-м годам XX века, а создателем и изобретателем самого термина «синергетика» считается профессор Штутгартского университета, директор Института теоретической физики и синергетики Герман Хакен. В рамках этого направления развивается ряд различных дисциплин, но, несколько упрощая, можно сказать, что синергетика – это теория сложных самоорганизующихся систем, изучающая законы их организации и развития.

В течение долгих веков в естествознании изучались преимущественно простые системы – замкнутые, изолированные от окружающей среды, обратимые во времени. Типичным примером здесь являются механические системы (вспомним школьный курс физики и задачки о подвешенном теле, на которое действуют силы). В подобных системах, действительно, можно пренебречь и воздействием среды, и внутренними изменениями (на химическом, например, уровне). Но чем дальше научная картина мира уходила от механистических представлений, тем очевиднее становилась необходимость изучать сложные системы, которые преобладают в реальном мире. Эти реальные системы прежде всего открыты, то есть они постоянно обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. В первую очередь таковы биологические и социальные системы. Говоря еще точнее, открытые системы - это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии (а точнее – самоподдерживаются) за счет непрерывного обмена со средой веществом, энергией и информацией.

Повторим еще раз, что, строго говоря, ни один объект в мире не находится в изоляции от среды (и, соответственно, обменивается с ней). Но очень различны и степень его зависимости от среды, и интенсивность обмена с ней, и внутренняя динамика происходящих процессов. Простой пример: если мы поместим в открытый космос два объекта - минерал и живой организм, то на состояние первого объекта это окажет влияние несравнимо меньшее, чем на состояние второго; точнее говоря, живой организм (исключая бактерии и некоторые другие простейшие формы) погибнет, лишенный интенсивного обмена с привычной ему окружающей средой. В этом примере минерал можно условно считать примером закрытой системы, а организм – открытой.

Кроме этого, открытые системы необратимы, то есть в них важным оказывается фактор времени. На примере со школьной физической задачей мы видим, что любые изменения в механической системы обратимы: например, тело может находиться в координате А, переместиться в Б, затем снова возвратиться в А. Обратимость здесь является прямым следствием того, что движение в подобных системах сводится к механическому, к перемещению. Но в более широком и в более сложном смысле движение понимается как любое изменение, как развитие, и в этом смысле оно необратимо (типичный пример – старение организма).

И самый, пожалуй, важный аспект – способность открытых систем к самоорганизации. Очень долгое время так называемая «неживая» (неорганическая) материя рассматривалась как пассивная, меняющаяся только под внешним воздействием и только в сторону распада, рассеивания как вещества, так и энергии. Эти представления были поколеблены уже в начале XIX века, в связи с зарождением эволюционных идей, но еще довольно долгое время понятия развития и самоорганизации связывались только с живой природой. На этом же основании была сформулирована гипотеза «тепловой смерти» Вселенной. Как известно, центральным понятием термодинамики является понятие энтропии, которое относится к закрытым системам, находящимся в тепловом равновесии. По отношению к таким системам были сформулированы два начала термодинамики: первое гласит, что в закрытой системе энергия сохраняется (хотя может приобретать разные формы), а второе утверждает, что в замкнутой системе энтропия никогда не убывает, а лишь возрастает до максимума. А это значит, что в состоянии постоянного обмена энергией между объектами Вселенной системы распадаются в общий тепловой хаос.

Но постепенно становилось очевидным, что развитие Вселенной идет, напротив, от простого к сложному, от менее организованного к более организованному. Иными словами – что неорганическая материя отнюдь не пассивна, что она обладает фундаментальным свойством самоорганизации. Этот важнейший вывод буквально перевернул многие устоявшиеся представления о мире. Например, на основании его получает объяснение структурная организованность Космоса. В самом деле: чем иначе можно объяснить, что из первичного хаоса проточастиц после Большого Взрыва возникла столь четкая структура видимого нам Космоса? Этот факт, кстати, долгое время выдвигался креационистами (сторонниками гипотезы творения мира) как доказательство своей правоты.

Следующие важные свойства открытых систем – когерентность, когда система ведет себя как единое, внутренне взаимосогласованное целое, и диссипативность, макроскопическое проявление процессов, протекающих на микроуровне. Неравновесное протекание множества микропроцессов как бы интегрируется, образует макропроцесс, благодаря чему могут возникать новые типы структур, новые, более сложные уровни организации. При этом диссипативность проявляется в различных формах, например, в аналоге «естественного отбора»: среди множества микропроцессов как бы «отбираются» благоприятные для системы и разрушаются те, которые противоречат генеральной линии развития.

Поскольку большинство систем во Вселенной носит открытый характер, это означает, что в мире господствует неравновесность. Она, в свою очередь, порождает избирательность системы по отношению к внешним воздействиям. Например, даже неорганические открытые системы проявляют способность воспринимать различия во внешней среде, учитывать их в своем функционировании, более того – регулировать внешнюю среду в благоприятном для себя направлении (снова поражает, до какой степени это похоже на поведение живой системы!).